电力系统暂态信号的小波分析方法及其应用(二)电力系统暂态信号的小波分析方法探讨

小波变换在电力系统一些领域的成功应用，展示了其应用前景，作为电力系统应用的一个重要分支－暂态信号分析，尚需深入研究和探索，基于此，本文从小波分析应用所面对的基本问题，采用，小波基选择（小波基构造）、后处理（特征提取）出发，系统探讨和综述了电力暂态信号的小波分析方法，为小波在电力系统暂态信号分析和暂态保护中的应用。     

电力系统暂态信号分析中小波基的选择原则

讨论了电力系统中常见的暂态信号分析应用，如电力暂态信号检测、去噪与数据压缩以及暂态信号定位等，对这些应用中小波基的选择原则进行了系统的分析研究。研究结果表明，具有高阶奇异性的电力暂态信号必须选择具有相当消失矩的小波基；低频载波中检测弱暂态，应尽量选择中心频率较高的小波基；窄带干扰中提取暂态信号，应选择过渡带窄工具有良好分频能力的高阶小波；去噪、滤波和数据压缩方面，B系列小波具有更好的噪声抑制能力；电力系统故障暂态信号与峰值突变更接近，因此，在暂态信号定位时，一般应选择对称小波对故障暂态信号定位。应用中除选择恰当的小波基外，应根据被分析信号选择合适的分析尺度。     

基于小波分析的电力系统电磁暂态信号压缩

根据电力系统电磁暂态信号的特点和小波分析的多尺度分辨分析能力 ,提出了基于小波分析的电力系统电磁暂态信号压缩方法。为了便于讨论压缩比RC、赋范均方误差FC 与压缩级数J的关系 ,本文绘出了RFJ曲线 ,并据此比较了几种小波基对暂态信号压缩的影响 ,说明bior3小波是一种比较理想的小波基。     

基于小波分析的电力系统电磁暂态信号压缩

根据电力系统电磁暂态信号的特点和小波分析的多尺度分辨分析能力,提出了基于小波分析的电力系统电磁暂态信号压缩方法。为了便于讨论压缩比Rc、赋范均方误差Fc与压缩级数J的关系,本文绘出了RFJ曲线,并据此比较了几种小波基对暂态信号压缩的影响,说明bior3小波是一种比较理想的小波基。     

电力系统暂态保护中小波基选择浅析

电力暂态信号的识别、处理和利用是新一代继电保护——暂态保护技术发展的基础。传统基于傅立叶变换的方法在处理非平稳信号时有着局限性,小波变换在时域和频域内均有局部化能力,是电力暂态信号分析的强有力工具。本文研究和描述小波分析理论,探讨了小波基的特性,为电力系统常见暂态信号分析的小波基选择提供了依据。     

基于虚拟仪器的电力暂态信号小波分析仪

电力设备出现绝缘老化、绝缘电阻降低、局部放电等异常现象会破坏电力系统原正常状态,出现暂态现象,产生暂态信号。因此,电力系统迫切需要用于暂态信号分析的装置,基于虚拟仪器设计了一套电力暂态小波分析仪。分析仪硬件由信号调理板、NIPCI-6143数据采集卡及计算机组成。软件主要完成对所采集的暂态信号的显示、小波变换、后处理及应用分析等功能。利用EMTDC(ElectromagneticTransientsincludingDC)仿真数据对系统软件的功能进行了演示,结果表明,设计的分析仪是可行的。     

电力暂态信号小波分析的后处理方法研究

由于电力系统暂态信号经小波变换后信息繁多,需要研究对小波分解的大量信息进行恰当后处理和自动特征提取的方法。文章从定量分析的角度介绍了小波分析后处理的概念,探讨了几种电力系统暂态信号小波变换后的特征提取方法,即后处理方法,包括模极大值与奇异性分析、能量分布分析、小波系数聚类分析、小波系数统计分析、小波熵分析,以及将其用于电力系统故障检测和分类的物理意义。对一种新型后处理方法小波奇异谱熵在频变系统中的应用进行了仿真分析,结果表明该后处理方法可应用于电力系统设备和线路的故障检测。     

基于小波变换的电力系统故障暂态信号分析

介绍了连续小波变换定义.小波变换具有良好的时频局部化特性,并可根据信号频率的变化自动调节时频窗口,因此小波变换十分适合电力系统故障产生的暂态信号的分析.电力系统故障暂态信号的小波变换模极大值标志着电力系统最重要的故障特征,可以作为继电保护和故障测距的依据     

暂态信号分析中小波基的选择与应用

暂态信号的识别、处理和利用是新一代继电保护(暂态保护技术)发展的基础。处理非平稳信号时,小波变换在时域和频域内均有局部化能力。研究和描述小波分析理论,探讨小波基的特性,为电力系统常见暂态信号分析的小波基选择提供了依据。利用Matlab对1条500 kV输电线路发生单相接地时进行故障定位仿真结果表明,选择Db4小波进行信号分析是准确的;建立单相接地短路、雷击输电线路2种暂态类型,得到多尺度能量统计能反映不同暂态的特性。     

李氏指数及其在电力系统暂态信号分析中的仿真应用

在分析电力系统暂态故障信号的奇异性和小渡变换奇异性检测基本原理的基础上，得出电力系统暂态故障信号奇异性的特殊性．提出了利用小波变换进行故障暂态信号奇异性检测的方法，并描述了算法的基本思路以及李氏指数的计算步骤。对实际输电系统进行了仿真，通过对暂态故障信号的多尺度分析及各尺度上的信号重构．得出各尺度下的模极大值，从而计算出李氏指数并判断信号奇异性。     

电力系统暂态保护中小波基的选择与应用

电力暂态信号的识别、处理和利用是新一代继电保护,（暂态保护）技术发展的基础。小波变换在时域和频域内均有局部化能力,是电力暂态信号分析的强有力工具。文中研究和描述小波分析理论,探讨了小波基的特性,为电力系统常见暂态信号分析的小波基选择提供了依据。利用Matlab对一条500kV输电线路进行发生单相接地时故障定位仿真以及重合闸误动仿真,并利用小波分析中的模极大值和多尺度方法分析了仿真结果,结果证明了该选择的正确性。     

电力系统暂态行波信号的奇异性检测分析

文章根据电力系统故障暂态行波信号的奇异性特点与小波分析在时域和频域同时具有良好的局部化特性，选取了具有紧支集的B－样条小波对暂态行波信号作小波变换，相应提出了利用小波变换的极大模值来检测行波信号奇异性的方法。     

高效提升小波的电能质量暂态信号分析

由于小波变换的空间局部化性质,其在电能质量的暂态信号分析上得到了广泛应用。然而由于连续小波变换、离散小波变换运算量过大,不是很适合片上实现,且实时性问题没有得到很好的解决。结合提升小波变换理论,介绍了一种只需移位和加法的提升滤波器,易于暂态信号分析的微处理器实现。仿真结果表明,所采用方法实时性强,适合暂态信号分析     

解析信号小波分析及其在电力系统中的应用

利用解析信号小波变换方法,将小波变换的时频局部性与信号的解析形式相结合,提取暂态信号的奇异点及各尺度分量的幅值包络、相位、瞬时频率等特征信息。通过理论推导和仿真分析,指出解析信号小波分析可以提取暂态信号更为丰富的特征信息,为电力系统故障诊断和继电保护提供新的方法。     

基于小波能谱矩阵相似度的电力暂态信号识别

暂态保护技术正呈现加速发展态势,但如何正确识别各类故障和非故障暂态,是暂态保护实用化必须解决的一个最大难题.信号经过小波分析之后得到的小波能谱能很好的反映信号不同时间的能量分布.电力系统中,不同电力暂态信号其时频特性必然不同,其在多个尺度下的小波能谱的分布必然存在差异,因此,在构造小波能谱矩阵的基础上,借鉴数字图像处理中的相似度的思想,提出基于小波能谱矩阵相似度的分类方法.建立各种电力暂态的标准能谱矩阵,计算测试样本的能谱矩阵与各种标准能谱矩阵的相似度,按照相似度最大原则实现分类.对电力系统单相接地故障暂态、线路正常开关操作暂态、电容投切操作暂态和雷电扰动暂态的仿真分析表明,该方法对电力暂态的识别率高.     

一类递归小波的构造及其应用

传统小波变换存在数据窗长、实时性差的局限性,为此,基于一类超同斯函数,提出一类能由递归方法实现小波变换的递归小波基的通用构造方法,分析了其时频特性。在此基础上,提出了对信号进行频段特征提取的组合递归小波变换方法。分析了某实际高压输电线路单相接地故障暂态信号,仿真结果表明,递归小波和组合递归小波对故障暂太珠特征提取具有灵活性强、实时性好的特点,适用于电力系统暂态信号处理。     

小波去噪算法研究及在电力系统中的应用

暂态信号分析是电力系统故障诊断和暂态保护的基础和依据,小波变换为暂态信号分析提供了强有力的数学工具。小波分析由于在时域频域同时具有良好的局部化性质和多分辨率分析的特点,用于信号去噪,能得到较为满意的结果,同时也是小波理论应用于实际的一个重要方面。文章主要介绍了用于一维检测信号去噪的4种常用方法,并在虚拟仪器开发软件LabVIEW环境中实现了上述去噪算法,最后对这几种算法的去噪效果、信噪比、均方误差和计算时间等方面进行了比较,同时也就小波基函数的选择对去噪效果的影响进行了分析比较。     

电力系统故障暂态信号的小波奇异性检测

小波变换理论在时域和频域的局部化性质 ,使之能有效地检测信号的奇异性。文章分析了电力系统故障暂态信号的奇异性 ,得出其奇异的特殊性 ,即具有不确定的奇异度 ,从而提出用小波变换进行奇异检测时对所用小波函数的要求 ,确保奇异性的准确检出 ,并给出了计算的方法     

电力系统故障暂态信号的小波奇异性检测

小波变换理论在时域和频域的局部化性质,使之能有效地检测信号的奇异性.文章分析了电力系统故障暂态信号的奇异性,得出其奇异的特殊性,即具有不确定的奇异度,从而提出用小波变换进行奇异检测时对所用小波函数的要求,确保奇异性的准确检出,并给出了计算的方法.     

电力系统暂态信号的小波分析方法及其应用(三)基于小波分析的EHV输电线路单端量暂态保护

利用故障产生的单端暂态分量实现输电缄路故障切除的暂态保护具有响应快，不受通道影响，成本低等优点。研究发现，为解决其原理和实现技术上存在的诸多问题，小波分析的引入具有重要意义。对现有单端量暂态保护存在的问题进行了探讨，综述了基于小波分析的单端量暂态保护的研究现状，提出了进一步研究的内容和设想。